极目新闻记者 张屏
通讯员 陈菡 胡雅琪
比赛现场
“路演结束,所有专家都在鼓掌。”11月4日上午,从第十五届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛终审决赛归来的武汉软件工程职业学院(下文简称“武软”)“温固智芯”项目团队队长、该校2023级物联网专业学生刘婷,说起最令她激动的一幕。
比赛现场
他们的好成绩令所有人激动:“温固智芯——新一代面向激光锡焊装备的智能温控系统”此次拿下了主体赛“新一代信息技术”赛道一等奖,这也是湖北高职院校在该赛道拿到的首个一等奖。
专注啃下一个现场硬骨头
一块电路板,SMT产线(即表面贴装技术,电子厂大批量给电路板贴片焊接的自动化流水线)像微波炉一样整体加热,一次就能完成大批量器件焊接。但对于部分热敏感元器件、柔性电路板及特殊焊接位置,只能采用激光锡焊等局部精准加热方式。
激光锡焊靠一束聚焦的光进行局部加热,精确控制温度是难点:某焊料熔点217℃,激光温度升到230℃,焊点会过烧;跌到210℃,焊点熔不了。温度不合适往往带来漏焊、虚焊、热灼伤等问题。“温固智芯”项目瞄准的,就是这个现场工程环境中常见的小难点、硬骨头。
武软师生做出了个长宽各约400毫米的盒子,智能温控系统就嵌在里面。盒子外接高精度红外测温组件盯着焊点,智能闭环控制算法让焊点温度始终紧跟设定目标,控制偏差在±5℃以内。
“我们死磕毫秒级温度控制,短短一瞬的温差,直接影响精密制造的成品品质。”团队指导老师、武软计算机学院教师周卓洋说,“做国产方案,不能在这类精微精度上掉链子。”


历经无数次实践、调整
精细控温只是第一步。不同器件,焊接参数各不相同,以往全凭老师傅经验。团队引入开源视觉模型,一类器件拍约3000张照片做成数据集,识别引脚长度、焊盘面积,自动推荐焊接参数,将熟练工的经验“炼化”进模型。为此,学生们长期驻厂,和车间工人同吃同住,累计采集、整理上万组焊接工况数据。据测算,该系统可承担原本约4名工人的作业任务,每100个焊点中需要人工调试的数量,也由原来的约15个降至1至2个。
目前,这套设备已率先应用于湖北的光模块产业。“光模块里的软板进不了SMT产线,对激光锡焊等局部加热技术有着较高需求。”刘婷说,今年6月,“温固智芯”已拿到30万元天使投资,产品已进入相关企业的产线测试与应用验证阶段。
新赛道高职生能有大作为
为什么选择啃下这一块硬骨头?
曾在华工激光、精测电子从事多年研发的周卓洋介绍,它对应的是一个持续扩容的细分市场,背靠规模庞大的电子信息制造产业,随着精密焊接需求不断增长,激光锡焊及智能温控技术正迎来新的发展机遇。
“市场需求变化的背景是先进制造业转型,我校师生团队给激光锡焊装上‘温控大脑’,是因为芯片越来越密,元器件持续微型化,柔性软板、异形件越来越多,传统SMT整板加热的局限凸显,精密的激光锡焊的需求持续上涨,他们将机器视觉、大模型等新一代信息技术引入传统技术领域,推动传统工序的智能化迭代。”武汉软件工程职业学院校长刘佳霓说,随着新质生产力加快培育、新型工业化稳步推进,这样的变化正在许多领域发生,“我校面向新一代信息技术产业,也正在把产教融合、科教融汇落到人才培养各个环节。让更多学生在真实设备上动手,解决产业真问题。”
“新一代信息技术赛道,绝不是只有名校学生能参与比拼代码、理论。我们的学生也能通过‘软硬结合’,解决中小企业急需解决的大问题,为湖北光电子信息产业升级、产业链自主可控做出自己的贡献。”“温固智芯”项目团队指导老师、武软计算机学院教师李博说。
“这次‘挑战杯’新一代信息技术赛道高职组,全国只有20支队伍进入终审决赛,我们是湖北唯一代表,就是冲着‘保一争特’去的。”刘婷说,信心来自对接工业现场需求的机器视觉、电子电路、芯片焊接实训等课堂,也来自团队伙伴们沉在产线一点点磨出适配参数的工匠精神和把技术落地的强悍能力,“听老师们说我们的参赛经验很快就能变成课程,相信学弟学妹们会更棒。”
